СТАБИЛЬНЫЙ СПЛАВ БАРИЯ С АЛЮМИНИЕМ.

Изобретение относится к стабильным сплавам бария с алюминием, предназначенным в качестве специзделий новой техники в отраслях металлургии и вакуумной техники.
Цель изобретения - улучшение стабильности и тем самым снижение влагоёмкости бариево-алюминиевый сплав, что достигается дополни-тельным введением в сплав кремния, магния и титан. Сплав бария с алюминием содержит, мас.%: барий 50-56; элемент из группы кремний, магний, титан -' 1-10; алюминий -остальное.

Изобретение относится к стабильным сплавам бария с алюминием, предназначенным в качестве специзделий новой техники в отраслях металлургии и. вакуумной техники.
Прототипом изобретения является сплав «Альба», т.е. сплав алюминия с барием (50-56 мас.%), котором используется в качестве поглоти-теля газов в электровакуумных приборов [1].
Цель изобретения улучшение стабильности и тем самым снижение влагоёмкости бариево-алюминиевый сплав, что достигается дополни-тельным введением в сплав кремния, магния и титан (табл. 1 и 2). Сплав бария с алюминием со-держит, мас.%: барий 50-56; элемент из группы кремний, магний, титан - 1-10; алюминий остальное.
Для сплавов, легированных кремнием, интенсивное взаимодействие с водой происходит в течении первых 5 минут. При этом в 5-8 раз уменьшается газовыделение сплава, что свидетельствует об улучшении его стабильности при легировании кремнием. С увеличением содержания кремния в сплаве значительно уменьшается его газовыделение (табл. 1).
В табл. 2 представлены результаты экспериментальных исследований влагоёмкости алюминиево-бариевого сплава с добавками кремния, магния и титана. Анализ полученных результатов свидетельствует, что наиболее устойчивыми к действию влаги являются сплавы, содержащие 1-10 мас.% кремния или магния. Повышение содержания легирующих компонентов до 22.73 мас.% приводит к некоторому увеличению влагоёмкости сплавов, но даже эти сплавы устойчивы к действию влаги, чем исходный алюминиево-бариевый сплав.
Изобретение иллюстрируется следующими примерами.
Стабильность бариево-алюминиевых сплавов с добавками кремния, магния и титана определялась на приборе, схема которого показана на фиг. Прибор состоит из следующих частей: 1 - реакционный стакан; 2 - свободный объем; 3 - пробка со шлифом и ложечкой; 4 - жидкостный манометр; 5 - миллиметровая шкала; 6 -кран; 7 - резиновый шланг. Определение стабильности сплавов проводилось следующим образом. Навеска барийсодержащего сплава, измельченного до крупности частичек 100 меш, после тщательного перемешивания заворачивалась в папиросную бумагу, помещалась в стеклянную ложечку со шлифом 3 и вводилась в объём 2. При этом кран 6 оставался открытым для сообщения объема с атмосферой и приведения уровней жидкостей в манометре 4 в нулевое положение. После этого поворотом крана 6 объём изолировали от атмосферы и осторожным поворотом ложечки 3 навес-ка переводилась в реакционный стакан 1. Резиновый шланг 7 служил для соединения крана 6 с реакционным стаканом 1. При этом одновременно включался секундомер. По миллиметровой шкале 5 через равные промежутки времени фиксировалось изменение уровня воды в круговом колесе манометра. Опыт для каждого состава повторялся по три раза и по средним показаниям отклонения уровня воды от нулевого положения вычислялся объём выделившегося воды.
Исследование влагопоглотительной способности алюминиево-бариевых сплавов, легированных кремнием, магнием и титаном проводили при комнатной температуре. Относительную влажность 65% достигали приготовлением раствора глицерина в воде при 20°С. Методики определение влагопоглотительной способности указанных сплавов подробно описаны в работе.

Влияние кремния (фазового состава) на стабильность (мм3 ) сплава ВаА14

Содержание кремния в ВаАl4,


мас.% Фазовый состав сплавов Мин.


1 2 3 4 5 6 7 8 , 9 10
- ВаАl4 8.02 11.55 13.76 19.56 21.81 22.13 23.73 24.37 25.01 25.01
1.0 α-ВаАl4 2.28 1.92 2.57 3.21 3.85 3.85 3.85 4.49 4.49 4.49
3.0 α-ВаА14 + эвт.
(α -ВаА14 +
BaAl2Si2)
0.64 .
1.18
1.92
2.57
3.21
3.21
3.21
3.85
3.85
3:85
5.0 ВаАl4 +
эвт.
(α –ВаАl4 + BaAl2Si2)
0.53
0.64
2.57
2.57
2.57
2.57
2.57
3.21
3.21
3.21
10.0 ВаАl4+
эвт.
(α –ВаАl4 + BaAl2Si2)
1.92
2.57
2.57
3.21
3.85
3.85
3.85
3.85
3.85
3.85
23.73 BaAl2Si2 1.28 1.92 1.92 2.57 2.57 3.21 3.85 3.85 3.85 3.85

5 694 6

Таблица 2
Влияние легирующих элементов на сушку порошков сплава ВаА14

Содержание Относительное Относительное Относительное
Легирующий легирующего изменение массы изменение массы изменение массы при
элемент элемента в ВаА14, при предварительной при увлажнении, окончательной
мас.% сушке, -Вс.п., % -Вy % сушке, -Вс.о. , %
Кремний 0.0 0.10 0.38 0.59
1.0 0.06 0.27 0.19
3.0 0.05 0.29 0.20
5.0 0.04 0.16 0.09
10.0 0.03 0.21 0.15
22.73 0.02 0.25 0.16
Магний 1.0 0.04 0.24 0.08
3.0 0.03 0.19 0.09
5.0 0.02 0.26 0.18
10.0 0.02 о.зо 0.22
22.73 0.013 0.38 0.29
Титан .1.0 0.013 0.22 0.15
3.0 0.03 0.34 0.23
5.0 0.02 0.26 0.12
10.0 0.03 0.35 0.28

1. Вахобов А.В., Вигдорович В.И., Плот-ников Ю.В. Методика контроля устойчивости гетерных материалов // Заводская лаборатория.- 1972, №6, С. 713-715.
2.Назаров Х.М., Вахобов А.В., Ганиев И.Н., Джураев Т.Д. Барий и его сплавы. Монография. Душанбе: Дониш, 2001.- 211с.